数据恢复课程设计论文

课程设计（论文）论文题目：硬盘数据恢复技术学生姓名：吴志伟专业：计算机应用技术学号：09010103082010年10月23日目录硬盘数据恢复技术..............................................................................1摘要：........................................................................................1关键词：........................................................................................1引言.....................................................................................................11.1课题相关特点.........................................................................11.2课题研究的意义所在.............................................................2第一章相关知识...............................................................................22.1数据恢复基础知识.................................................................22.2数据恢复原理.........................................................................3第二章数据恢复应用常见实例.......................................................43.1主引导区的恢复.....................................................................43.2分区表破坏.............................................................................43.3修复DBR................................................................................43.4文件被删除后的拯救.............................................................53.5因病毒侵害而导致的文件假丢失.........................................53.6数据恢复过程方法图解.......................................................6第三章硬盘MBR数据结构分析和修复策略.................................124.1MBR的定义和数据结构......................................................124.2MBR修复方法......................................................................134.3修复MBR命令Fdisk/mbr详解.....................................13第四章总结.....................................................................................14硬盘数据恢复技术1硬盘数据恢复技术摘要：随着计算机技术的发展，同时硬盘由于其容量大价格便宜也成为人们存储数据的主要设备。然而由于种种原因，硬盘的数据可能会被损坏，这也给个人和社会带来很大的损失。因此，数据损坏后的数据恢复显得非常重要。虽然在数据恢复领域有很多的厂商已经有比较成熟的技术。然而对于并不了解硬盘原理普通人来说，如果试图恢复数据，但又无法采用很好的方法，选择正确的工具，就很难很好的恢复数据。本文分析了硬盘的有关内部结构与文件存储系统以及硬盘数据损坏的有关原因，最后分析比较国内外相关的技术和数据恢复方面流行的软件。进而对不同的数据损坏提出不同的数据恢复的方法。关键词：数据恢复、MBR、DBR、FAT引言1.1课题相关特点信息作为一种抽象物质。硬盘数据丢失对于硬盘来说，仅仅就是硬盘上的某些地方的磁性消失。我们所能做的就是把没有丢失的信息恢复出来，以减少人们与社会的损失。硬盘数据的丢失的原因本来就有很多种，可能因为人的误操作而丢失，也可能是因为病毒的入侵而破坏数据。并且数据丢失的程度与情况也不尽相同。可能是文件数据的丢失，可能是文件分配（FAT）表丢失，也可能硬盘的分区表等重要信息丢失。所以，硬盘数据丢失本身就是一个非常复杂的问题。要恢复硬盘的数据首先就是要分析硬盘的结构，分析数据丢失的情况。只有彻底分析硬盘数据丢失的原因才能更好的采取下一步的行动。同时，由于硬盘可能的数据丢失的情况的复杂性，这也使得数据恢复的方法硬盘数据恢复技术2的多样性。对于不同的情况，必须采用不同的方法，才会有更好的效果。1.2课题研究的意义所在目前社会上针对数据恢复的公司有很多，有关的软件也很多。而对于普通的用户，想自己动手简单恢复数据的朋友，很少有系统的方法和对软件的选择上有些茫目。本文旨在通过研究硬盘数据恢复的原理，分析硬盘数据丢失的原因，进而比较现今比较流行的方法和有关的软件，提出对不同的数据丢失情况下的一些建议，并提出手动备份硬盘分区结构和其它重要数据的方法及通过手工恢复硬盘全盘结构的方法。本文可作为个人数据丢失时情况不是很严重时个人自己动手恢复数据的一个参考。第一章相关知识2.1数据恢复基础知识说到数据恢复，我们就不得不提到硬盘的数据结构、文件的存储原理，甚至操作系统的启动流程，这些是你在恢复硬盘数据时必须使用的基础知识。刚生产出来的硬盘是无法使用的，若要使用就先将它分区、格式化，然后再安装上操作系统才可以使用。而在这一过程中，要将硬盘分成主引导区（MBR），作系统引导记录区（DBR）、AT表、DIR目录区和DATA数据区等五个部分。MBR(MainBootRecord，主引导区)位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区中。不过在总共512字节的主引导扇区中，MBR只占了其中的446字节，另外的64字节交给了DPT(DiskPartitionTable，硬盘分区表)，最后的两个字节“55AA”是分区的结束标志，其整体构成了硬盘的主引导扇区。DBR(DosBootRecord，操作系统引导区)，通常位于硬盘的0磁道1柱面1扇区，是操作系统可以直接访问的第一个扇区，它包括一个引导程序和一个被称为BPB(BiosParameterBlock)的分区参数记录表，最后的结束标志为“55AA”。引导程序的主要任务是当MBR将系统控制权交给它时，判断本分区跟目录前两个文件是不是操作系统的引导文件。如果确定存在,就把它读入内存，并把控制权交给该文件。BPB参数块记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格式、硬盘介质描述符、根目录大小、FAT个数，分配单元的大小等重要参数。硬盘数据恢复技术3DBR是由高级格式化程序(如Format.m等程序)所产生。FAT(FileAllocationTable，文件分配表)，是操作系统的文件寻址系统。为了防止意外损坏，FAT一般做两个(也可以设置为一个)，第二个FAT为第一个FAT的备份。同一个文件的数据并不一定完整地存放在磁盘的一个连续的区域内，而往往会分成若干段，像一条链子一样存放，这样存放更多是为了读写速度上的考虑。由于硬盘上保存着段与段之间的连接信息，操作系统在读取文件时，总是能够准确地找到各段的位置并正确读出。在FAT区之后便是DIR目录区与DATA数据区，其中目录区起到定位的作用，通过这些目录可以找到相应的数据。数据区是真正存储数据的地方。2.2数据恢复原理数据出现问题主要包括两大类：逻辑问题和硬件问题，相对应的恢复也分别称为软件恢复和硬件恢复。本文主要从软件恢复来讨论数据的恢复方法。软件恢复是指通过软件的方式进行数据修复，整个过程并不涉及硬件维修。而导致数据丢失的原因往往是病毒感染、误格式化、误分区、误克隆、误删除、操作断电等。事实上，造成软件类数据丢失的原因十分复杂，每种情况都有特定的症状出现，或者多种症状同时出现。一般情况下，只要数据区没有被彻底覆盖，个人用户通过相关软件的使用，一般都可以顺利恢复。以最普通的删除操作为例，实际上此时保存在硬盘中的文件并没有真正被完全覆盖掉，而只是把指向这数据存储空间的链条删除了，真正的数据还是以二进制的方式存储在硬盘上。只要这些数据不被覆盖，通过一些特定的软件方法，对这些存储数据的磁盘进行扫描，通过对所扫描得到的数据进行分析，以一定的格式来进行编译，就能够在一定范围内把丢失的数据找回来。比如一块硬盘或者是一个闪存，在Windows下进行高级格式化，实际上主要是对FAT表进行重新分配，把通向原来数据的通道给切断了，这样从表面上看起来是把磁盘进行格式化了，而实际上原来存储的数据还存储在盘片或是存储元件上，通过对盘片或存储元件进行扫描，然后按照主引导区、分区、DBR、FAT、文件实体恢复的顺序来解决，可以在一定限度内对文件进行恢复。当然也应当承认的是，尽管软件类数据恢复有很多细节性的技巧与难以简单表达的经验，但是也的确存在现有软件恢复技术无能为力的情况。如果硬盘中的硬盘数据恢复技术4数据被完全覆盖或多次被部分覆盖，很可能使用任何软件也无法修复。基于以上原因，当出现数据丢失的情况时，最主要的操作就是不要对原来存放数据的区域进行数据存储或写操作，以保持原来存放数据的区域不被改动，为数据恢复做好充足的准备。第二章数据恢复应用常见实例3.1主引导区的恢复对于开机自检后提示Missoperationsystem而且DOS下查看C盘内容完整，这是属于主引导区故障。另外在电脑启动中，系统能够通过自检并检测到硬盘，但在即将进入操作系统之前提示DISKBOOTFAILURE.INSERTSYSTEMDISKANDPRESSENER，这也是主引导区错误。对于这一类故障，可以用软盘或是光盘来启动，进行DOS系统,然后键入C：，看能否读取C盘上的内容。如果C盘上的内容可以读取的话，大家只要使用Fdisk/mbr命令就可以进行无条件重写主引导区，这个方法一般都能成功，而且可以保留原有的数据。当然即便是不能读取C盘，我们也可以使用Fdisk/mbr命令。事实上Fdisk/mbr的作用十分明显，也能对付一些主引导区病毒，大家一定要好好利用，这堪称是对付硬盘在BIOS下可以识别而DOS下无法操作的第一工具。3.2分区表破坏如用PQMagic时操作失误所导致的无法进入系统或者是进入系统后文件打不开等情况，即是典型的分区表故障。自动修复分区表的操作一般就是通过查找备份分区表并复制相应扇区，这里使用DiskGenius软件。此软件可以在纯DOS系统下运行。操作方法：首先将此软件拷入启动盘，之后可以直接运行，进入此软件的主界面后，按下F10就能够轻松地自动恢复硬盘分区表。3.3修复DBR对于一台电脑，在Windows系统下打开一个分区时提示未被格式化，在DOS下进入此分区时提示GeneralFailReadingDrive。这种情况下，如果使用格式化工具对所要访问的分区进行格式化，当然就很轻松地进入此分区，但代价就